Varför gör ballongen tvärtom?

Fysikens naturlagar ser ut att inte gälla i rondeller*.
Publicerad

Hela familjen har varit på söndagsutflykt i den närbelägna nationalparken. På hemvägen gör man ett snabbesök i ett nytt köpcentrum, där alla småbarn får en ballong fylld med heliumgas.

När man ska åka hemåt sätter mamma Mimmi fast ballongen i handbromsen mellan sig själv och lille Lasse. Pappa Pelle sitter i baksätet med dottern Doris som motvilligt följt med. Hon hade hellre stannat hemma och pluggat fysik.

Mimmi kör i god fart runt en rondell, då pappa Pelle ropar till:

– Ballongen for åt fel håll!

De kommer ut på en raksträcka, och Pelle berättar upphetsat:

– När vi åkte genom rondellen borde ju ballongen ha slängts utåt av centrifugalkraften, men i stället åkte den inåt.

– Du måste ha misstagit dig, säger Mimmi.

– Nej, jag är säker, svarar Pelle, stanna bilen i parkeringsfickan där borta. Detta måste undersökas.

Mimmi bromsar in, och då ser alla att den underliga ballongen i stället för att kastas framåt i bilen åker bakåt, träffar ett vasst hörn på en kartong som står i baksätet mellan Pelle och Doris och exploderar.

– Naturlagarna har upphävts, muttrar Pelle och skakar på huvudet, och nu har vi ingen ballong kvar att undersöka.

– Det hela är mycket enkelt, säger Doris. Jag ska förklara.

1. Varför beter sig ballongen som den gör?

När familjen kommer hem ställer pappa Pelle sig på vågen, och den visar 100 kilo. Han står och funderar på i vad mån luftmassan i bilen påverkade ballongen på något sätt, och då slår det honom att hans vikt kanske påverkas av luftens närvaro. Han frågar Doris, som säger att hon lätt kan svara på det. Kan du?

2. Om jordens atmosfär försvann, skulle vågen då visa något mindre, lika mycket eller något mer?

*PS till Vägverket: Ja, vi vet att det heter cirkulationsplats och att rondell är den ö i mitten som trafiken går runt, men frågan är om det inte är dags att ändra på benämningarna. Minns hur SMHI till slut fick falla till föga för språkbrukarna och byta kultje mot kuling!

Facit till ’Varför gör ballongen…’

Om ballongen körs runt i en rondell kommer den att uppfatta nedåt som en riktning snett utåt-nedåt i bilen. Om den då ska bege sig uppåt (vilket den alltså ”vill”), betyder det att den försöker röra sig i rakt motsatt riktning, inåt-uppåt i bilen. Vid en inbromsning uppfattas nedåt som snett framåt-nedåt i bilen, och då strävar den snett bakåt-uppåt. Eftersom ballongen sitter fast i ett snöre kan den dock inte röra sig uppåt, utan följer i stället den cirkelbåge som bildas av snörets radie.

2. En människa har en densitet som är nära vattnets, dvs. 1 000 kilo per kubikmeter, så om Pelles vikt är 100 kilo är hans volym 100/1 000=0,1 kubikmeter. Luftens densitet vid jordytan är ca 1,2 kilo per kubikmeter. Enligt Arkimedes princip försvinner då 0,1×1,2=0,12 kilo lyftkraft om atmosfären försvinner. Alltså visar vågen aningen mer.

Supplement till hjärnbruksfacit i F&F 5/05

Spanien hade vid denna tid gått över från den julianska kalendern till den gregorianska, medan England gjorde detta först vid mitten av 1700-talet. Det skiljer alltså ett tiotal dagar mellan de verkliga dödsdagarna, trots att de inträffade på samma datum.

En annan uppmärksam läsare, Mats Löfdahl, påpekar att Anders Celsius nog frös överlägset minst av de tre i fråga 8: ”Hans skala var ju omvänd mot den som nuförtiden bär hans namn, så minus 40 måtte ha varit 40 grader varmare än vattnets kokpunkt!”

Det är helt riktigt att Celsius satte kokpunkten till 0 grader och fryspunkten till 100 grader. Den som vände på skalan var enligt Nationalencyklopedin sannolikt Daniel Ekström, en nära medarbetare till Celsius. Ekström dog ett tiotal år efter Celsius, så rimligen skedde skalvändningen efter Celsius död.

Ledtråd till fråga 1, ’Varför gör ballongen…’

Ledtråd till fråga 2, ’Varför gör ballonen…’

Publicerad

Upptäck F&F:s arkiv!

Se alla utgåvor